آینده کنترل ساختمان ها

استفاده از سیستم های عامل جدید کامپیوتری در ساختمان ها پروتکل های جدید مخابرات بی سیم و نانوتکنولوژی برای تنظیمات شخصی و شناسایی هویت همگی با هم درحال تغییر دادن دنیای سیستم های کنترل ساختمان ها می باشند.

البته هیچکس نمیتواند آینده را به طور قطعی و مطلق پیش بینی کند اما گرایش ها و رویکرد های کلی حاکی از آن اند که صنعت کنترل های ساختمان ها با سرعتی غیرقابل باور در حال تغییر است. این رویکرد ها عبارت اند از:

امنیت:

پس از حوادثی که در سال های اخیر در در جهان روی داد بیش از بیش بر استفاده از تکنولوژی های جدید برای حفظ ایمنی جانی ساکنان و امنیت ساختمان ها تاکید میشود.

تکنولوژی های جدید:

تکنولوژی های ارزان تر، سریع تر، کوچک تر، قوی تر با سرعت و نرخی اعجاب آور درحال توسعه می باشند. این از نتایج سرمایه گذاری های انجام شده دهه گذشته در امر تحقیقات بوده است.

به کارگیری تکنولوژی:

امروز رویکرد و برخورد عموم با تکنولوژی های جدید و راه حل های مدرن بهبود یافته و واقع گرایانه تر شده است. مردم به مرور زمان متوجه میشوند که تکنولوژی بخشی از راه حل های کلی است و تمام راه حل را تشکیل نمیدهد.

بهبود اقتصاد جهانی:

بهبود اوضاع و پیشرفت اقتصادی در سطح دنیا زمینه ای مناسب برای پروژه های جدید فراهم می آورد.

برخورد پویا و فعال صنایع با این دهه آینده نقشی عمده ایفا خواهد نمود. علاوه بر رویکرد های مذکور سه راهبرد ویژه صنعتی تاثیری عمیق تر بر آینده ما به جا خواهند گذاشت. آیا این راهبردها بر صنعت تاثیر دارند؟ مسلما اما این که سرعت این تاثیرگزاری ها چقدراست هنوز مشخص نیست. برخی از آنها به ما نزدیک تراند در حالی که بقیه شاید به چند سال زمان برای پخته شدن و قوام یافتن احتیاج داشته باشند.

راهبرد1: سیستم های عامل ساختمان ها

سیستم عامل کامپیوتری لینوکس با الگوبرداری از پروتکل های سنتی سیستم های خودکارسازی ساختمان ها مانند BACnet ،Lon Works درحال تبدیل شدن به جایگزینی ارزشمند می باشد.

به کارگیری سیستم عامل کامپیوتری لینوکس بستری را برای توسعه کاربردهای جدید نه تنها بر صفحه نمایشگر های کامپیوتری بلکه در داخل دیوار ها کف ها و سقف های ساختمان ها ایجاد نموده است.

لینوکس در صنعت تکنولوژی اطلاعات حدود 40درصد از سهم بازار سیستم های عامل سازمانی را در مقابل سیستم های عامل سنتی مایکروسافت ویندوز در اختیار دارد. دلایل محبوبیت لینوکس سادگی، پایداری، مقیاس پذیری و قابلیت توسعه و از همه مهم تر رایگان بودن آن است.

ابتکاری که اخیرا تحت عنوان COBA یا خودکارسازی متصل و باز ساختمان معرفی شده سیستم عاملی بر مبنای لینوکس است که به منظور مدیریت راهبری و کنترل در ساختمان ها نصب میگردد.

COBA درحال حاضر توسط کنسرسیومی از شرکت های متخصص در این تکنولوژی به عنوان سیستم عامل برتر ساختمان ها با استفاده از OSGi java و نرم افزار های مبتنی بر معماری لینوکس درحال توسعه می باشد. پیشگام این شرکت ها شرکت معروف نروژی یعنی نوکیا است و از سایر شرکت های دست اندر کار توسعه این تکنولوژی میتوان به ABB و ELisa Communication ،HP و Lonix اشاره نمود.

اولین ویرایش تجاری COBA در تابستان سال 2002 میلادی ارائه گردید. هدف اصلی COBA تدوین و توسعه استانداردی باز برای دسترسی آسان و ایمن به اطلاعات ساختمان و تجهیزات متصل به آن از طریق مرورگر های اینترنتی و تجهیزات مخابراتی موبایل است. دسترسی استاندارد سبب خلق ساختار های تجاری جدیدی برای ارائه خدمات دسترسی به سیستم های ساختمانی خواهد شد. یک سیستم عامل باز ساختمانی مانند COBA امنیت و آسایش را در ساختمان ها افزایش داده و موجبات کاهش مصرف انرژی و سایر هزینه ها را فراهم می آورد. COBA در حال حاضر مراحل کاربرد آزمایشی خود را میگذراند و به همین دلیل هنوز اطلاعات کاملی درباره موفقیت یا موارد عدم موفقیت آن در ساختمان ها در دست نیست. اگر بخواهیم بر اساس سابقه سایر سیستم های مشابه در بازار صنعت کنترل ساختمان درباره آینده COBA پیش بینی کنیم باید گفت که موفقیت آن به ورود سریع و قوی در بازار به کار گرفته شدن و مقبولیت عام بستگی خواهد داشت.

راهبرد2: برقراری ارتباط میان تجهیزات

به کار بردن استاندارد های IEEE در زمینه شبکه های 802.11a و 802.11b و نیز تکنولوژی بی سیم بلوتوث اشکال جدید تبادل اطلاعات بی سیم در داخل ساختمان ها را به منصه ظهور رسانده است.

استاندارد شماره 802.11 استفاده از WLAN را در ساختمان ها پوشش میدهد. سازندگان تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری هم اکنون قابلیت ها و امکانات بی سیم جدید را در محصولات خود اضافه میکنند تا تبادل اطلاعات و داده ها میان تجهیزات در ساختمان ها بدون هزینه و محدودیت های سیم ها و کابل ها صورت پذیرد. استاندارد 802.11b در اکثر کامپیوتر های جدید رعایت میگردد ضمن این که نخسه جدید تر این استاندارد یعنی 802.11a سرعت های بالاتری را فراهم کرده و روند پیشرفت آن در بازار سریع تر از حد انتظار بوده است. اگر تجهیزات و سیستم های مختلف یک ساختمان بر اساس استاندارد 802.11 به یکدیگرمتصل شوند شبکه ای از تجهیزات ایجاد میشود که کیفیت خدمات انعطاف پذیری و کنترل سیستم را افزایش داده و هزینه های نگهداری را کاهش می دهد.

استفاده از تکنولوژی بلوتوث به عنوان پروتکل مخابراتی امکان خلق شبکه های شخصی را فراهم آورده و زمینه ارتباط تکنولوژی های کنترلی مختلف را در یک ساختمان بدون نیاز به سرور یا حتی مسیریاب ایجاد می نماید.

تجهیزاتی که تحت استاندارد 802.11 به یکدیگر متصل میگردند نیاز به سرور دارند تا عملکرد قابل قبولی داشته باشند. بلوتوث تکنولوژی تکامل یافته ای است که در اصل برای استفاده در تکنولوژی سخت افزار موبایل طراحی شده بود اما اینک روند به کارگیری آن در ایجاد ارتباط بین موارد متنوع شامل مبلمان سرویس های بهداشتی تجهیزات بارکدها و انسان ها رو به گسترش می باشد. سیستم شناسایی با فرکانس رادیویی یا RFID نمونه ای از این تکنولوژی است RFID شامل علائم ویژه ای بر روی اشیاء فیزیکی است که سیگنالی را جهت دیده شدن در تجهیزات دیگر ارسال می کنند. این سیستم امروزه به صورت آزمایشی در برخی از فروشگاه های موادغذایی و دفاتر شرکت های بزرگ برای مدیریت اموال مورد استفاده قرار میگیرد. سیستم ها و شبکه های کنترلی مبتنی بر استاندارد 802.11 نیازی به منابع تغذیه بزرگ ندارند بنابراین تجهیزات موبایل با یکدیگر و ساختمان امکان برقراری ارتباط یافته و تجربه ای با ارزش می آفرینند. استاندارد فنی 802.11 به نحوی تدوین شده است که تجهیزات مبتنی بر آن برای ارائه سیگنال های همخوان باید از منابع تغذیه بزرگ تر استفاده کنند. قابلیت کنترل تجهیزات متعدد از طریق استانداردها و پروتکل های 802.11a و 802.11b و بلوتوث بازاری بزرگ برای تجهیزات چندکنترله نه فقط کنترل های تک تابعی مانند سیستم های کنترل شرایط دمایی ایجاد میکند. مرز میان امنیت کنترل شرایط آسایشی آب و هوایی منابع انسانی ایمنی جانی و… درحال کم رنگ شدن بوده و همین امر موجب پدید آمدن محیطی غنی شده است که در آن شیوه های جدید کنترل ساختمان ها سیستم های تهویه مطبوع و سرویس دهی به ساکنان ظهور میابند.

مهم ترین ویژگی تکنولوژی بلوتوث قابلیت آن در خلق آنی شبکه هایی است که نیاز های اشخاص را در لحظه پاسخگو هستند.

پروتکل بلوتوث به مصرف کنندگان و ساکنان امکان میدهد تا عضوی از شبکه های خصوصی و شخصی شامل حداکثر هشت دستگاه و وسیله در آن واحد شوند. تجهیزات مبتنی بر بلوتوث به طور خودکار تا شعاع سی فوتی خود را پویش میکنند و هویت دستگاه هایی که در محیط آنها قرار دارند را شناسایی کرده و امکان دسترسی به آنها و برقراری ارتباط را می سنجند. بنابراین کارمندی که وارد دفتر کار خود میشود میتواند به وسیله تکنولوژی بلوتوث با تجهیزات زیر مرتبط گردد:

کامپیوتر های رومیزی PDA ها تلفن های رومیزی تلفن های همراه سیستم روشنایی کنترل سیستم های تهویه مطبوع سیستم های ایمنی و نقاط باز.

ایده اصلی بلوتوث این است که هشت گروه مذکور با یکدیگر ارتباط داشته و صحبت کنند تا انسان بتواند محیط را بر اساس خواسته شرایط آسایشی دلخواه و علایق شخصی خود تعیین و تنظیم نماید.

در ادامهه طرحی نمونه ارائه میگردد تا به منسجم ساختن چگونگی کاربرد تکنولوژی بلوتوث در شبکه های مجتمع ساختمان ها کمک نماید:

• کامپیوتر رومیزی به محض ورود کارمند به دفترش روشن میگردد.
• PDA  به طور همزمان و خودکار با کامپیوتر رومیزی هماهنگ میشود.
• تلفن رومیزی به طور خودکار سیستم های منشی تلفنی و انتقال مکالمه را قطع کرده و تلفن ها را به طور عادی به شخص متصل میسازد.
• تلفن همراه تماس ها را به تلفن رومیزی منتقل میکند.
• روشنایی برای افزودن بر سطح آسایش شخص افزایش می یابد.
• کنترل های تهویه مطبوع نرخ جریان هوا و دما را برای تامین شرایط آسایش شخص تنظیم میکنند.
• سیستم ایمنی جانی حضور شخص در دفتر را احساس و ثبت میکند تا در صورت وقوع حوادث او به حساب آورده شود.
• نقطه باز امکان برقراری تماس بازدیدکنندگان ارائه کارت ویزیت در زمان و یا انتقال خودکار مکالمات تلفنی بازدیدکنندگان به دفتر شخص را فراهم میکند.

مسائل مربوط به تکنولوژی های 802.11 و بلوتوث برحول محور مقبولیت کاربر و دوره های استفاده از این پروتکل ها استوار هستند. شاید کاربران احساسا کنند که خلوت آنها با وجود سیستم های کنترلی که حضور آنها را تشخیص داده و آنها تعامل میکنند خدشه دار میگردد.

تحقیقاتی در همین زمینه در ملبورن استرالیا در جریان است تا پیاده سازی و اجرای سیستم های کنترل بی سیم در ساختمان ها تسهیل گردد. تحقیقات بعدی بیشتر بر شیوه استفاده کاربران و تعامل آنها با تکنولوژی های نامرئی و این که چگونه میتوان از این حالات برای خلق روابطی جدید بین افراد و ساختمان استفاده نمود تمرکز خواهد داشت.

راهبرد3: ارتباطات نامرئی از طریق نانوتکنولوژی

نانوتکنولوژی که به شیوه ها و راه حل های تکنولوژی که از المان های کامپیوتری میکروسکوپی استفاده میکنند اطلاق میشود انقلابی شگرف در ارتباط و تعامل تراشه ها یا چیپ های کامپیوتری را تصور کنید که به اندازه ای کوچک هستند که میتوان آنها را در بین الیاف پارچه البسه یا درون جواهرات جا داد. این تراشه ها که برای تولید انبوه در آزمایشگاه رسانه های انستیتو تکنولوژی ماساچوست طراحی میشوند حاوی اطلاعات مربوط به شرایط آسایشی دلخواه صاحب آن بوده و قادرند این اطلاعات را نخابره نمایند. به عنوان مثال دمای محیطی میزان روشنایی دسترسی های امنیتی و غیره را میتوان با توجه به کسی که تراشه را در تملک خود دارد تنظیم و باز تنظیم نمود. به همین دلیل انتظار میرود که محیط درونی یک ساختمان بر اثر حضور اشخاص در دوره های زمانی از لحاظ سطح رطوبت دما و نرخ جریان هوا دچار نوسان و تغییراتی گردد.

با وجود نانوتکنولوژی را از چشم کاربران و استفاده کنندگان دور ساخت و پیاده سازی شیوه های مدرن را برای انسان ها قابل تحمل تر نمود چون نانوتکنولوژی در اجزایی تجلی می یابد که کاربر میتواند آنها را در زمانی که مورد نیاز نیستند از خود دور سازد. برخی از محصولات ارزشمند کامپیوتری که در زمینه نانوتکنولوژی ارائه شده اند به شرح زیر میباشند:

• گوشواره هایی که تبدیل به تلفن همراه میشوند و صدا را توسط تقویت کننده هایی در گوش پخش کرده و با میکروفن هایی که به موقعیت حساس اند امکان تعامل و کنش کاربر و استفاده وی از فرامین صوتی را فراهم می آورند.
• تراشه های کامپیوتری در کت پیراهن روپوش و یا شلوار که حاوی اطلاعات شناسایی شخصی بوده و دسترسی آسان و سریع را ایجاد میکنند.
• لنز های هولوگرافیک در چشم که مانند عدسی ها عمل میکنند. درحالی که یک نیم کره از از لنز بدون تاثیر باقی میماند نیمه دیگر به شبکه های اطلاعاتی متصل شده و نهایت کیفیت واقعیت مجازی را برای کاربر ایجاد میکند.
• با کوچک تر شدن تراشه های کامپیوتری قدرت آنها نیز افزایش می یابد و قابلیت ها و توانایی های نانوتکنولوژی برای تعامل با ساختمان ها و تبدیل شدن به بخشی از آنها بیشتر میگردد.